建筑設(shè)計中的建筑節(jié)能措施淺析

李靖

摘? ? 要：隨著社會的發(fā)展，自然資源日益緊缺，不可再生能源數(shù)量逐步減少，為了推動人類的可持續(xù)發(fā)展，必須貫徹落實節(jié)能措施。在建筑設(shè)計中，應(yīng)該優(yōu)化建筑周邊設(shè)計，提升綠化率，優(yōu)化建筑布局和朝向設(shè)計，改善建筑墻體節(jié)能設(shè)計，優(yōu)化窗墻比，注重墻體保溫隔熱設(shè)計，優(yōu)選窗戶原材料，做好建筑屋面節(jié)能設(shè)計，開發(fā)應(yīng)用新能源，全面降低維持建筑運行的能耗。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計;建筑節(jié)能措施

1? 建筑周邊環(huán)境設(shè)計

建筑是社會環(huán)境的重要組成部分，在建筑設(shè)計中，應(yīng)該盡可能利用物質(zhì)循環(huán)規(guī)律、氣候變異規(guī)律、建筑內(nèi)外能量流動轉(zhuǎn)化規(guī)律、熱濕交換規(guī)律等，讓建筑系統(tǒng)融入自然環(huán)境中，進入生態(tài)循環(huán)圈中，打造一個生態(tài)建筑良性循環(huán)模式，改變傳統(tǒng)建筑能源單向流動的情況，降低建筑能耗[1]。為了給人們創(chuàng)造一個舒適宜居的環(huán)境，在進行建筑區(qū)設(shè)計時，應(yīng)盡量做好周邊的綠化工作。綠色植物因自身進行光合作用和呼吸作用，可通過蒸發(fā)水分來控制其整體的環(huán)境熱量相對恒定，在固化水土的同時營造小的生態(tài)環(huán)境，熱輻射能力也便弱于混凝土地面。夏季當太陽落山，綠植環(huán)繞的建筑周邊溫度能夠更快降下來，而冬季植被的枝干又可作為季風的第一道防線，使得流過建筑表面得風速減低，從而降低建筑的熱損失。除去建筑周邊植被的應(yīng)用，同時還應(yīng)根據(jù)地理位置做相應(yīng)的遮陽系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)用竹簾、布篷、軟百葉等可拆除遮陽設(shè)備，來實現(xiàn)夏季遮陽，有效阻擋太陽輻射，從而降低夏季平均氣溫。

2? 建筑布局和朝向設(shè)計

中國地處北半球，建筑朝向大多為“坐北朝南”，這樣能夠令建筑內(nèi)部的采光、通風達到較優(yōu)的情況。但隨著社會整體水平的發(fā)展，生活水平的提高，一方面建筑高度越建越高，建筑密度逐步增大，土地資源便愈加緊張;另一方面人們對生活中建筑的使用要求也越來越高，過與死板的遵循某種模式為設(shè)計創(chuàng)新和合理利用土地增加了難度。為了改變這一現(xiàn)狀，設(shè)計師應(yīng)因地制宜、分類設(shè)計，優(yōu)化建筑整體布局，調(diào)整好建筑的朝向、建筑間距，最大限度減少樓層之間的遮擋情況，保證每個樓層都能夠獲得充足的光照。在北方大多數(shù)建筑和居住建筑設(shè)計時，應(yīng)充分考慮人們的使用習慣以及不同功能區(qū)對于光照的需求，仍應(yīng)以坐北朝南的節(jié)能設(shè)計理念為主，靈活分割。但在南方一些日照充足地區(qū)，或是在做公共建筑等沒有特殊日照要求的建筑設(shè)計時，可靈活大膽的布局建筑，在滿足不同空間的基本日照要求后靈活創(chuàng)新，服務(wù)于建筑的平面流線和空間布局。

3? 建筑墻體節(jié)能設(shè)計

相較而言，南方全面平均氣溫高于北方，南方夏季高溫時間長，冬季溫度相對更高，很少低于0℃，因此，在中高溫度環(huán)境下的通風降溫是其主要節(jié)能降溫手段，窗墻比則一般較大;相反地，在北方，冬季保溫需求較高，在能夠保證室內(nèi)采光的情況下，應(yīng)該盡量降低窗墻比，畢竟外窗是建筑外圍結(jié)構(gòu)中熱工性最差的一個部分，較小的窗墻比，意味著室內(nèi)經(jīng)窗洞散發(fā)的熱量減少，即建筑室內(nèi)保溫功能的增強，這樣能夠減少室內(nèi)制暖的能源消耗[2]。窗墻比的設(shè)計，要考慮的因素比較多，除了地域要素外，還應(yīng)該考慮到建筑朝向，窗前朝向不同，一天之中接受日照的面積和時間也不一樣，基于《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》中采暖居住部分的要求，朝北的建筑窗墻比不得大于0.20，朝東、朝西的建筑窗墻比不得大于0.30，朝南的建筑窗墻比不得大于0.35。而且，為了不影響建筑室內(nèi)采光，還應(yīng)該合理設(shè)定窗墻比的下限，以防窗洞面積過小，室內(nèi)采光、通風條件太差，影響到居住體驗。

在進行墻體設(shè)計時，應(yīng)該關(guān)注其保溫設(shè)計，應(yīng)用科學(xué)的保溫結(jié)構(gòu)，來降低建筑在冬季的熱量損失，比如說，在房屋外側(cè)設(shè)計保溫夾層，設(shè)置外墻內(nèi)側(cè)石膏板和外墻外側(cè)石膏板，或者在組墻體梁柱熱橋位置，以墻體材料構(gòu)建保溫隔離層，來優(yōu)化墻體的保溫隔熱性能，而且，北方建筑可以在此基礎(chǔ)上，以增加外墻厚度、應(yīng)用頁巖陶粒混凝土空心砌塊砌筑墻體等方式，進一步優(yōu)化其保溫性。在保溫設(shè)計的同時，還應(yīng)該關(guān)注墻體的防風、防潮設(shè)計，以防風設(shè)計為例，可以在建筑兩側(cè)增設(shè)陽臺開口，在外墻上設(shè)置擋風墻，以控制建筑進風量，調(diào)節(jié)室內(nèi)通風情況[3]。

在窗口設(shè)計上，根據(jù)采光、通風、保暖需求，合理設(shè)計窗口形式，比如說寒冷地區(qū)，外門應(yīng)設(shè)計為置門斗的形式，以防冷風滲透進來，在夏季高溫地區(qū)，可以在窗口部位進行遮陽設(shè)計，達到降溫效果。在窗戶原材料選擇上，可以選用保溫隔熱性能優(yōu)良的雙層玻璃或多層玻璃，在窗框材料選擇上，應(yīng)該選擇熱損失較低的鋁合金的。

4? 建筑屋面節(jié)能設(shè)計

屋面作為房屋建筑主要的圍護結(jié)構(gòu)，保溫隔熱是其主要的功能，在夏季，屋面接受日照的時間長，面積廣，太陽輻射強烈，屋面溫度會達到70℃甚至更高，為了避免室內(nèi)溫度過高，必須優(yōu)化屋面的隔熱功能，作出節(jié)能設(shè)計。比如在屋面上建設(shè)隔熱層，或者說在屋頂上鋪設(shè)泥土層，種植綠色植物，這樣能夠為屋面提供自然遮擋，降低室內(nèi)溫度，同時還能夠美化環(huán)境，改善空氣質(zhì)量。世界環(huán)境保護組織研究發(fā)現(xiàn)，當一個城市的屋面綠化率達到70%以上，這個城市在夏季的最高氣溫將下降10℃， 在冬季的最低氣溫將上升5℃，能夠有效緩解熱島效應(yīng)，提升空氣的濕潤度和潔凈度。

5? 新能源的使用

在環(huán)境友好型社會構(gòu)建背景下，應(yīng)用新能源，成為當今社會建設(shè)的一個主旋律。且在《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》2020版中的數(shù)據(jù)也進一步證實了這一趨勢，“在2019年-2020年可再生能源增長創(chuàng)下歷史新高（3.2千兆焦耳），占全球一次能源增長的40%以上，高于其他各類燃料?？稍偕茉丛诎l(fā)電領(lǐng)域的占比（10.4%）首次超越了核電?！彪S著新能源開發(fā)應(yīng)用技術(shù)體系的逐步完善，在建筑設(shè)計中也應(yīng)該關(guān)注對于新能源的使用。這些技術(shù)的推廣應(yīng)用，能夠有效減輕不可再生能源的使用負擔，有利于社會的可持續(xù)發(fā)展。以太陽能應(yīng)用為例，如今太陽能熱水器已經(jīng)成為建筑熱水供應(yīng)的主要設(shè)備，在農(nóng)村，建筑多為一戶一棟，人口數(shù)量約為3至5人，南方光照充足，太陽能熱水器基本上能夠滿足一戶家庭四季的熱水供應(yīng)需求。而在城市中除了傳統(tǒng)的利用太陽能電池板，為樓道、小區(qū)照明提供能源支持，降低小區(qū)照明的電能消耗外，新型的外掛式太陽能集熱器也應(yīng)運而生，可以廣泛的應(yīng)用在建筑立面的窗檻墻位置外掛，解決了原本城市樓房密度高且共享空間小不易設(shè)置太陽能熱水器的問題。除此之外，人們正在大力開發(fā)地熱能源，用以冬季取暖，這樣能夠有效替代煤炭資源，保存煤炭余量，地熱作為一種清潔可再生能源，可循環(huán)利用，無環(huán)境污染，替代煤炭，能夠有效減少環(huán)境污染。

6? 結(jié)語

綜上所述，我國國土廣闊，擁有眾多自然資源，但由于人口數(shù)量也比較多，人均占有資源有限，遠低于世界平均水平，為了長遠發(fā)展考慮，必須貫徹落實節(jié)能理念，減少各個領(lǐng)域自然資源的消耗，減輕大自然的負擔。在建筑領(lǐng)域，建筑設(shè)計是決定建筑功能及能耗的主要因素，山東緯劍工程設(shè)計有限公司對于建筑的節(jié)能設(shè)計極為重視，在建筑環(huán)境、朝向、結(jié)構(gòu)布局等各方面的設(shè)計中，融入節(jié)能設(shè)計理念，爭取能夠優(yōu)化建筑的采光、通風及保溫性能，從而減少建筑投入使用后在照明、制冷取暖等方面的能源消耗。

參考文獻：

[1] 喬婉貞，郭漢丁，李瑋，秦廣蕾.既有住宅建筑節(jié)能改造多主體多目標集成遞階優(yōu)化實施機理[J].資源開發(fā)與市場，2019.

[2] 滕佳穎，王婉，慕曉飛，艾熙杰.嚴寒地區(qū)公共建筑被動技術(shù)設(shè)計參數(shù)節(jié)能率及敏感性研究[J].新型建筑材料，2020（6）：95～100.

[3] 王基勇.建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能控制研究與工程設(shè)計思考研究[J].磚瓦，2020（6）：80～81.